Question

8．為了倡導(dǎo)綠色出行，東臺(tái)投放了大量公共自行車(chē)，每輛自行車(chē)的質(zhì)量為15千克，體積位3000cm³，小明的質(zhì)量為55千克，在水平路面上騎行時(shí)，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積約為100cm²．小明汽車(chē)時(shí)，（g取10N/kg）
（1）車(chē)架的密度是多大？
（2）騎行時(shí)自行車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）在自行車(chē)的構(gòu)造和使用上利用了很多物理知識(shí)，請(qǐng)寫(xiě)出其中一點(diǎn)．

Answer 1

分析 （1）已知每輛自行車(chē)的質(zhì)量和體積，利用密度公式可求得其密度；
（2）自行車(chē)對(duì)地面的壓等于人與車(chē)的總重力，根據(jù)G=mg求出其大小，然后根據(jù)壓強(qiáng)公式求出自行車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）觀察自行車(chē)的構(gòu)造都有哪些，然后將它的構(gòu)造部分（如車(chē)座，輪胎，車(chē)閘，腳踏板，軸承等）結(jié)合物理知識(shí)進(jìn)行解答．

解答 解：（1）已知每輛自行車(chē)的質(zhì)量m=15kg，體積V3000cm³=3×10^-3m³，
則車(chē)架的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{15kg}{3×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³；
（2）自行車(chē)對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=70kg×10N/kg=700N，
自行車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{2×100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.5×10⁴Pa；
（3）在自行車(chē)的構(gòu)造和使用上利用了很多物理知識(shí)，如輪胎表面有凹凸不平的花紋，是通過(guò)增大粗糙程度來(lái)增大摩擦等，自行車(chē)的車(chē)座做得寬大，是為了增大受力面積，減小壓強(qiáng)．
答：（1）車(chē)架的密度是5×10³kg/m³；
（2）騎行時(shí)自行車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)是3.5×10⁴pa；
（3）如輪胎表面有凹凸不平的花紋，是通過(guò)增大粗糙程度來(lái)增大摩擦等，自行車(chē)的車(chē)座做得寬大，是為了增大受力面積、減小壓強(qiáng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)以及自行車(chē)的構(gòu)造及使用上利用的物理知識(shí)，靈活的運(yùn)用公式及其變形式是關(guān)鍵，體現(xiàn)了物理知識(shí)來(lái)源于生活、服務(wù)于生活的理念．